kernel/arch/x86/entry/entry_64_compat.S

   1 /*
   2  * Compatibility mode system call entry point for x86-64.
   3  *
   4  * Copyright 2000-2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   5  */
   6 #include "calling.h"
   7 #include <asm/asm-offsets.h>
   8 #include <asm/current.h>
   9 #include <asm/errno.h>
  10 #include <asm/ia32_unistd.h>
  11 #include <asm/thread_info.h>
  12 #include <asm/segment.h>
  13 #include <asm/irqflags.h>
  14 #include <asm/asm.h>
  15 #include <asm/smap.h>
  16 #include <linux/linkage.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18
  19         .section .entry.text, "ax"
  20
  21 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  22 ENTRY(native_usergs_sysret32)
  23         swapgs
  24         sysretl
  25 ENDPROC(native_usergs_sysret32)
  26 #endif
  27
  28 /*
  29  * 32-bit SYSENTER instruction entry.
  30  *
  31  * SYSENTER loads ss, rsp, cs, and rip from previously programmed MSRs.
  32  * IF and VM in rflags are cleared (IOW: interrupts are off).
  33  * SYSENTER does not save anything on the stack,
  34  * and does not save old rip (!!!) and rflags.
  35  *
  36  * Arguments:
  37  * eax  system call number
  38  * ebx  arg1
  39  * ecx  arg2
  40  * edx  arg3
  41  * esi  arg4
  42  * edi  arg5
  43  * ebp  user stack
  44  * 0(%ebp) arg6
  45  *
  46  * This is purely a fast path. For anything complicated we use the int 0x80
  47  * path below. We set up a complete hardware stack frame to share code
  48  * with the int 0x80 path.
  49  */
  50 ENTRY(entry_SYSENTER_compat)
  51         /* Interrupts are off on entry. */
  52         SWAPGS_UNSAFE_STACK
  53         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
  54
  55         /*
  56          * User tracing code (ptrace or signal handlers) might assume that
  57          * the saved RAX contains a 32-bit number when we're invoking a 32-bit
  58          * syscall.  Just in case the high bits are nonzero, zero-extend
  59          * the syscall number.  (This could almost certainly be deleted
  60          * with no ill effects.)
  61          */
  62         movl    %eax, %eax
  63
  64         /* Construct struct pt_regs on stack */
  65         pushq   $__USER32_DS            /* pt_regs->ss */
  66         pushq   %rbp                    /* pt_regs->sp (stashed in bp) */
  67
  68         /*
  69          * Push flags.  This is nasty.  First, interrupts are currently
  70          * off, but we need pt_regs->flags to have IF set.  Second, even
  71          * if TF was set when SYSENTER started, it's clear by now.  We fix
  72          * that later using TIF_SINGLESTEP.
  73          */
  74         pushfq                          /* pt_regs->flags (except IF = 0) */
  75         orl     $X86_EFLAGS_IF, (%rsp)  /* Fix saved flags */
  76         ASM_CLAC                        /* Clear AC after saving FLAGS */
  77
  78         pushq   $__USER32_CS            /* pt_regs->cs */
  79         xorq    %r8,%r8
  80         pushq   %r8                     /* pt_regs->ip = 0 (placeholder) */
  81         pushq   %rax                    /* pt_regs->orig_ax */
  82         pushq   %rdi                    /* pt_regs->di */
  83         pushq   %rsi                    /* pt_regs->si */
  84         pushq   %rdx                    /* pt_regs->dx */
  85         pushq   %rcx                    /* pt_regs->cx */
  86         pushq   $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
  87         pushq   %r8                     /* pt_regs->r8  = 0 */
  88         pushq   %r8                     /* pt_regs->r9  = 0 */
  89         pushq   %r8                     /* pt_regs->r10 = 0 */
  90         pushq   %r8                     /* pt_regs->r11 = 0 */
  91         pushq   %rbx                    /* pt_regs->rbx */
  92         pushq   %rbp                    /* pt_regs->rbp (will be overwritten) */
  93         pushq   %r8                     /* pt_regs->r12 = 0 */
  94         pushq   %r8                     /* pt_regs->r13 = 0 */
  95         pushq   %r8                     /* pt_regs->r14 = 0 */
  96         pushq   %r8                     /* pt_regs->r15 = 0 */
  97         cld
  98
  99         /*
 100          * Sysenter doesn't filter flags, so we need to clear NT
 101          * ourselves.  To save a few cycles, we can check whether
 102          * NT was set instead of doing an unconditional popfq.
 103          * This needs to happen before enabling interrupts so that
 104          * we don't get preempted with NT set.
 105          *
 106          * NB.: sysenter_fix_flags is a label with the code under it moved
 107          * out-of-line as an optimization: NT is unlikely to be set in the
 108          * majority of the cases and instead of polluting the I$ unnecessarily,
 109          * we're keeping that code behind a branch which will predict as
 110          * not-taken and therefore its instructions won't be fetched.
 111          */
 112         testl   $X86_EFLAGS_NT, EFLAGS(%rsp)
 113         jnz     sysenter_fix_flags
 114 sysenter_flags_fixed:
 115
 116         /*
 117          * User mode is traced as though IRQs are on, and SYSENTER
 118          * turned them off.
 119          */
 120         TRACE_IRQS_OFF
 121
 122         movq    %rsp, %rdi
 123         call    do_fast_syscall_32
 124         /* XEN PV guests always use IRET path */
 125         ALTERNATIVE "testl %eax, %eax; jz .Lsyscall_32_done", \
 126                     "jmp .Lsyscall_32_done", X86_FEATURE_XENPV
 127         jmp     sysret32_from_system_call
 128
 129 sysenter_fix_flags:
 130         pushq   $X86_EFLAGS_FIXED
 131         popfq
 132         jmp     sysenter_flags_fixed
 133 ENDPROC(entry_SYSENTER_compat)
 134
 135 /*
 136  * 32-bit SYSCALL instruction entry.
 137  *
 138  * 32-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
 139  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
 140  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
 141  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
 142  * and does not change rsp.
 143  *
 144  * Note: rflags saving+masking-with-MSR happens only in Long mode
 145  * (in legacy 32-bit mode, IF, RF and VM bits are cleared and that's it).
 146  * Don't get confused: rflags saving+masking depends on Long Mode Active bit
 147  * (EFER.LMA=1), NOT on bitness of userspace where SYSCALL executes
 148  * or target CS descriptor's L bit (SYSCALL does not read segment descriptors).
 149  *
 150  * Arguments:
 151  * eax  system call number
 152  * ecx  return address
 153  * ebx  arg1
 154  * ebp  arg2    (note: not saved in the stack frame, should not be touched)
 155  * edx  arg3
 156  * esi  arg4
 157  * edi  arg5
 158  * esp  user stack
 159  * 0(%esp) arg6
 160  */
 161 ENTRY(entry_SYSCALL_compat)
 162         /* Interrupts are off on entry. */
 163         SWAPGS_UNSAFE_STACK
 164
 165         /* Stash user ESP and switch to the kernel stack. */
 166         movl    %esp, %r8d
 167         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
 168
 169         /* Zero-extending 32-bit regs, do not remove */
 170         movl    %eax, %eax
 171
 172         /* Construct struct pt_regs on stack */
 173         pushq   $__USER32_DS            /* pt_regs->ss */
 174         pushq   %r8                     /* pt_regs->sp */
 175         pushq   %r11                    /* pt_regs->flags */
 176         pushq   $__USER32_CS            /* pt_regs->cs */
 177         pushq   %rcx                    /* pt_regs->ip */
 178         pushq   %rax                    /* pt_regs->orig_ax */
 179         pushq   %rdi                    /* pt_regs->di */
 180         pushq   %rsi                    /* pt_regs->si */
 181         pushq   %rdx                    /* pt_regs->dx */
 182         pushq   %rbp                    /* pt_regs->cx (stashed in bp) */
 183         pushq   $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
 184         xorq    %r8,%r8
 185         pushq   %r8                     /* pt_regs->r8  = 0 */
 186         pushq   %r8                     /* pt_regs->r9  = 0 */
 187         pushq   %r8                     /* pt_regs->r10 = 0 */
 188         pushq   %r8                     /* pt_regs->r11 = 0 */
 189         pushq   %rbx                    /* pt_regs->rbx */
 190         pushq   %rbp                    /* pt_regs->rbp (will be overwritten) */
 191         pushq   %r8                     /* pt_regs->r12 = 0 */
 192         pushq   %r8                     /* pt_regs->r13 = 0 */
 193         pushq   %r8                     /* pt_regs->r14 = 0 */
 194         pushq   %r8                     /* pt_regs->r15 = 0 */
 195
 196         /*
 197          * User mode is traced as though IRQs are on, and SYSENTER
 198          * turned them off.
 199          */
 200         TRACE_IRQS_OFF
 201
 202         movq    %rsp, %rdi
 203         call    do_fast_syscall_32
 204         /* XEN PV guests always use IRET path */
 205         ALTERNATIVE "testl %eax, %eax; jz .Lsyscall_32_done", \
 206                     "jmp .Lsyscall_32_done", X86_FEATURE_XENPV
 207
 208         /* Opportunistic SYSRET */
 209 sysret32_from_system_call:
 210         TRACE_IRQS_ON                   /* User mode traces as IRQs on. */
 211         movq    RBX(%rsp), %rbx         /* pt_regs->rbx */
 212         movq    RBP(%rsp), %rbp         /* pt_regs->rbp */
 213         movq    EFLAGS(%rsp), %r11      /* pt_regs->flags (in r11) */
 214         movq    RIP(%rsp), %rcx         /* pt_regs->ip (in rcx) */
 215         addq    $RAX, %rsp              /* Skip r8-r15 */
 216         popq    %rax                    /* pt_regs->rax */
 217         popq    %rdx                    /* Skip pt_regs->cx */
 218         popq    %rdx                    /* pt_regs->dx */
 219         popq    %rsi                    /* pt_regs->si */
 220         popq    %rdi                    /* pt_regs->di */
 221
 222         /*
 223          * USERGS_SYSRET32 does:
 224          *  GSBASE = user's GS base
 225          *  EIP = ECX
 226          *  RFLAGS = R11
 227          *  CS = __USER32_CS
 228          *  SS = __USER_DS
 229          *
 230          * ECX will not match pt_regs->cx, but we're returning to a vDSO
 231          * trampoline that will fix up RCX, so this is okay.
 232          *
 233          * R12-R15 are callee-saved, so they contain whatever was in them
 234          * when the system call started, which is already known to user
 235          * code.  We zero R8-R10 to avoid info leaks.
 236          */
 237         xorq    %r8, %r8
 238         xorq    %r9, %r9
 239         xorq    %r10, %r10
 240         movq    RSP-ORIG_RAX(%rsp), %rsp
 241         USERGS_SYSRET32
 242 END(entry_SYSCALL_compat)
 243
 244 /*
 245  * Emulated IA32 system calls via int 0x80.
 246  *
 247  * Arguments:
 248  * eax  system call number
 249  * ebx  arg1
 250  * ecx  arg2
 251  * edx  arg3
 252  * esi  arg4
 253  * edi  arg5
 254  * ebp  arg6    (note: not saved in the stack frame, should not be touched)
 255  *
 256  * Notes:
 257  * Uses the same stack frame as the x86-64 version.
 258  * All registers except eax must be saved (but ptrace may violate that).
 259  * Arguments are zero extended. For system calls that want sign extension and
 260  * take long arguments a wrapper is needed. Most calls can just be called
 261  * directly.
 262  * Assumes it is only called from user space and entered with interrupts off.
 263  */
 264
 265 ENTRY(entry_INT80_compat)
 266         /*
 267          * Interrupts are off on entry.
 268          */
 269         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
 270         ASM_CLAC                        /* Do this early to minimize exposure */
 271         SWAPGS
 272
 273         /*
 274          * User tracing code (ptrace or signal handlers) might assume that
 275          * the saved RAX contains a 32-bit number when we're invoking a 32-bit
 276          * syscall.  Just in case the high bits are nonzero, zero-extend
 277          * the syscall number.  (This could almost certainly be deleted
 278          * with no ill effects.)
 279          */
 280         movl    %eax, %eax
 281
 282         /* Construct struct pt_regs on stack (iret frame is already on stack) */
 283         pushq   %rax                    /* pt_regs->orig_ax */
 284         pushq   %rdi                    /* pt_regs->di */
 285         pushq   %rsi                    /* pt_regs->si */
 286         pushq   %rdx                    /* pt_regs->dx */
 287         pushq   %rcx                    /* pt_regs->cx */
 288         pushq   $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
 289         xorq    %r8,%r8
 290         pushq   %r8                     /* pt_regs->r8  = 0 */
 291         pushq   %r8                     /* pt_regs->r9  = 0 */
 292         pushq   %r8                     /* pt_regs->r10 = 0 */
 293         pushq   %r8                     /* pt_regs->r11 = 0 */
 294         pushq   %rbx                    /* pt_regs->rbx */
 295         pushq   %rbp                    /* pt_regs->rbp */
 296         pushq   %r12                    /* pt_regs->r12 */
 297         pushq   %r13                    /* pt_regs->r13 */
 298         pushq   %r14                    /* pt_regs->r14 */
 299         pushq   %r15                    /* pt_regs->r15 */
 300         cld
 301
 302         /*
 303          * User mode is traced as though IRQs are on, and the interrupt
 304          * gate turned them off.
 305          */
 306         TRACE_IRQS_OFF
 307
 308         movq    %rsp, %rdi
 309         call    do_syscall_32_irqs_off
 310 .Lsyscall_32_done:
 311
 312         /* Go back to user mode. */
 313         TRACE_IRQS_ON
 314         SWAPGS
 315         jmp     restore_regs_and_iret
 316 END(entry_INT80_compat)
 317
 318         ALIGN
 319 GLOBAL(stub32_clone)
 320         /*
 321          * The 32-bit clone ABI is: clone(..., int tls_val, int *child_tidptr).
 322          * The 64-bit clone ABI is: clone(..., int *child_tidptr, int tls_val).
 323          *
 324          * The native 64-bit kernel's sys_clone() implements the latter,
 325          * so we need to swap arguments here before calling it:
 326          */
 327         xchg    %r8, %rcx
 328         jmp     sys_clone